CN115152592A - 一种精量农业灌溉装置及其plc控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精量农业灌溉装置及其PLC控制系统,涉及农业灌溉技术领域,本发明包括安装底座,安装底座的底部设有梯形台,梯形台的顶部设有套柱,套柱的内部通过升降组件连接有喷灌管道,喷灌管道的顶部外周面套设有圆台,圆台的外周面设有喷灌组件,设置的智能控制系统,智能控制系统包括智能控制终端、PLC控制器、监控模块、检测模块、供水系统和灌溉系统。本发明之装置通过相邻之间的夹角为90度,能够使四个喷头喷出的水源呈扇形状喷出,全方位进行喷灌操作,提高了喷灌范围,能够根据农作物来控制喷灌的高度,合理利用水资源灌溉,通过智能控制系统,全程实施智能远程自动化操作,降低了人力和物力,保证农作物的灌溉质量。
Description
技术领域
本发明涉及农业灌溉技术领域,特别涉及一种精量农业灌溉装置及其PLC控制系统。
背景技术
农业灌溉,主要是指对农业耕作区进行的灌溉作业。农业灌溉方式一般可分为传统的地面灌溉、普通喷灌以及微灌,农业灌溉方式一般可分为传统的地面灌溉、普通喷灌以及微灌。传统地面灌溉包括畦灌、沟灌、淹灌和漫灌,但这类灌溉方式往往耗水量大、水的利用力较低,是一类很不合理的农业灌溉方式。另外,普通喷灌技术是中国农业生产中较普遍的灌溉方式。但普通喷灌技术的水的利用效率也不高。现代农业微灌溉技术包括微喷灌、滴灌、渗灌等。这些灌溉技术一般节水性能好、水的利用率较传统灌溉模式高,当然,也存在着一些弊端。
我国农业灌溉用水量大,灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生产率只有10公斤左右,大大低于发达国家灌溉水利用率70-80%、单方水粮食生产率2.0公斤以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时适量的“精细灌溉”,具有重要的现实意义和深远的历史意义。在灌溉系统合理地推广自动化控制,不仅可以提高资源利用率,缓解水资源日趋紧张的矛盾,还可以增加农作物的产量,降低农产品的成本。
目前市场上,现有的农业灌溉装置,不能够实现自动化控制操作,灌溉操作不精量,不能够调节喷灌设备的高度,不能提高喷灌范围,增加了人力物力操作,农作物灌溉效果比较差,因此,有必要提供一种精量农业灌溉装置及其PLC控制系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种精量农业灌溉装置及其PLC控制系统,可以有效解决背景技术现有的农业灌溉装置,不能够实现自动化控制操作,灌溉操作不精量,不能够调节喷灌设备的高度,不能提高喷灌范围,增加了人力物力操作,农作物灌溉效果比较差的问题。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种精量农业灌溉装置,包括安装底座,所述安装底座的底部设有梯形台,所述梯形台的顶部设有套柱,所述套柱的内部通过升降组件连接有喷灌管道,所述喷灌管道的顶部外周面套设有圆台,所述圆台的外周面设有喷灌组件;
所述喷灌组件包括分流管、喷阀、喷淋管和喷头,所述圆台套设于喷灌管道的顶部外周面,所述喷灌管道的外周面均连通设置有四个分流管,四个所述分流管的一端分别固定连接于四个喷淋管的一端内部,所述分流管的内部均设有喷阀,四个所述喷淋管嵌设于圆台的内部,所述喷淋管的另一端均连接有喷头;
所述升降组件包括伺服电机、丝杆、移动块、连接杆和固定环,所述梯形台的内部设有伺服电机,所述伺服电机的驱动端与丝杆的底部固定连接,所述丝杆的外周面螺纹连接有移动块,所述移动块的一侧与连接杆的一端固定连接,所述连接杆的另一端贯穿套柱的内壁与固定环的外表面固定连接,所述固定环套设于喷灌管道的外周面。
优选地,所述喷灌管道为两段式结构,两段所述喷灌管道之间固定连接有橡胶软管,所述橡胶软管设置于梯形台和套柱的内腔之间,所述橡胶软管的材质为丁腈橡胶。
优选地,所述喷淋管和分流管的数量均有四个,四个所述喷淋管呈环形阵列分布于圆台的外周面,四个所述喷淋管每两个之间的夹角为九十度,且夹角度数相等。
优选地,所述套柱的内部开设有内环腔,所述丝杆活动设置于内环腔的内部,所述内环腔的数量有两个,且呈对称分布于套柱的两侧内部。
优选地,所述内环腔的内部竖直方向固定连接有滑杆,所述固定环的另一侧通过连接杆固定连接有滑块,所述滑块的顶部贯穿开设有通孔,所述滑块套设于滑杆的外周面。
优选地,所述通孔的内部直径大于滑杆的俯视横截面直径,所述套柱的顶部中心处贯穿开设有中孔,所述喷灌管道的横截面直径小于中孔的内部直径。
优选地,所述中孔的内壁对称开设有两个滑槽,所述滑槽与内环腔相连通,所述连接杆的俯视横截面尺寸小于滑槽的内部尺寸,所述连接杆活动设置于滑槽的内部,且在滑槽的内部滑动。
优选地,所述安装底座的顶部贯穿开设有安装螺孔,所述安装螺孔的数量有四个,四个所述安装螺孔呈环形阵列分布于安装底座的顶部边缘处。
一种精量农业灌溉装置的PLC控制系统:包括智能控制系统,所述智能控制系统包括智能控制终端、PLC控制器、监控模块、检测模块、供水系统和灌溉系统;
智能控制终端:用于控制PLC控制器的工作指令,接收PLC控制器发出的信息;
PLC控制器:用于接收智能控制终端发出的指令并实施操作,控制伺服电机的开启和关闭,控制供水系统和灌溉系统的工作;
供水系统:所述供水系统还包括供水池、抽水泵和电磁阀,所述供水池用于一种精量农业灌溉装置的供水,所述抽水泵由PLC控制器控制工作,所述电磁阀由PLC控制器控制工作;
灌溉系统:所述灌溉系统包括喷头和喷阀,所述PLC控制器控制喷阀的开启和关闭,所述喷头用于水源的喷灌作业;
监控模块:用于监控灌溉现场具体数据,并通过PLC控制器传输至智能控制终端方便用户实时观看;
检测模块:所述检测模块还包括流量计、电表和液位计,所述流量计安装于供水池的内部,用于检测供水池中的水流数值,所述液位计安装于供水池的内部,用于检测供水池中的液位数值,所述电表用于检测所用总耗电量。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1.本发明中,通过设置的喷灌组件,水源由智能控制终端发出指令给PLC控制器,PLC控制器控制抽水泵抽取供水池内部的水源,水源进入喷灌管道的内部,经由四个分流管分流而出,并通过PLC控制器控制打开喷阀,将水源通过四个喷头喷出,四个喷头呈环形阵列分布于圆台的外表面,且每两个相邻之间的角度为90度,能够使四个喷头喷出的水源呈扇形状喷出,全方位进行喷灌操作,提高了喷灌范围。
2.本发明中,通过设置的升降组件,由智能控制终端发出指令给PLC控制器,PLC控制器接收指令开启伺服电机,伺服电机控制丝杆转动,丝杆的转动带动移动块进行升降移动,移动块的移动带动连接杆在滑槽的内部上下移动,使连接杆带动喷灌管道升降移动,从而使两段喷灌管道之间的橡胶软管拉伸或者压缩,则能够实现喷灌管道的升降操作,同时通过滑块在滑杆上滑动,能够提供喷灌管道升降时的稳定性,能够根据农作物来控制喷灌的高度,合理利用水资源灌溉,提高了农作物的灌溉效率和质量。
3.本发明中,通过设置的智能控制系统,农业灌溉装置有智能控制终端接收信息和发出指令,远程进行监控、检测和控制整体的运行工作,能够实时监控灌溉区域的实时数据情况,并及时做出处理,能够检测供水池中水流大小和用值的多少,能够精量控制灌溉,全程实施智能远程自动化操作,降低了人力和物力,保证农作物的灌溉质量,提高了生产效率,提高了农业灌溉范围内的经济、实用性。
附图说明
图1为本发明一种精量农业灌溉装置的立体结构示意图;
图2为本发明一种精量农业灌溉装置的局部正视内剖结构示意图;
图3为本发明一种精量农业灌溉装置的喷灌组件俯视内剖结构示意图;
图4为本发明一种精量农业灌溉装置的套柱立体结构示意图;
图5为本发明一种精量农业灌溉装置图3中A处放大结构示意图;
图6为本发明一种精量农业灌溉装置图2中B处放大结构示意图;
图7为本发明的智能控制系统结构示意图;
图8为本发明检测系统分布结构示意图。
图中:1、安装底座;2、梯形台;3、套柱;4、喷灌管道;5、圆台;6、分流管;7、喷阀;8、喷淋管;9、喷头;10、橡胶软管;11、伺服电机;12、丝杆;13、移动块;14、连接杆;15、固定环;16、滑杆;17、滑块;18、中孔;19、内环腔;20、通孔;21、滑槽;22、安装螺孔。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参照图1—8所示,本发明为一种精量农业灌溉装置,包括安装底座1,安装底座1的底部设有梯形台2,梯形台2的顶部设有套柱3,套柱3的内部通过升降组件连接有喷灌管道4,喷灌管道4的顶部外周面套设有圆台5,圆台5的外周面设有喷灌组件;
喷灌组件包括分流管6、喷阀7、喷淋管8和喷头9,圆台5套设于喷灌管道4的顶部外周面,喷灌管道4的外周面均连通设置有四个分流管6,四个分流管6的一端分别固定连接于四个喷淋管8的一端内部,分流管6的内部均设有喷阀7,四个喷淋管8嵌设于圆台5的内部,喷淋管8的另一端均连接有喷头9;
升降组件包括伺服电机11、丝杆12、移动块13、连接杆14和固定环15,梯形台2的内部设有伺服电机11,伺服电机11的驱动端与丝杆12的底部固定连接,丝杆12的外周面螺纹连接有移动块13,移动块13的一侧与连接杆14的一端固定连接,连接杆14的另一端贯穿套柱3的内壁与固定环15的外表面固定连接,固定环15套设于喷灌管道4的外周面。
喷灌管道4为两段式结构,两段喷灌管道4之间固定连接有橡胶软管10,橡胶软管10设置于梯形台2和套柱3的内腔之间,橡胶软管10的材质为丁腈橡胶。
喷淋管8和分流管6的数量均有四个,四个喷淋管8呈环形阵列分布于圆台5的外周面,四个喷淋管8每两个之间的夹角为九十度,且夹角度数相等。
套柱3的内部开设有内环腔19,丝杆12活动设置于内环腔19的内部,内环腔19的数量有两个,且呈对称分布于套柱3的两侧内部。
内环腔19的内部竖直方向固定连接有滑杆16,固定环15的另一侧通过连接杆14固定连接有滑块17,滑块17的顶部贯穿开设有通孔20,滑块17套设于滑杆16的外周面。
通孔20的内部直径大于滑杆16的俯视横截面直径,套柱3的顶部中心处贯穿开设有中孔18,喷灌管道4的横截面直径小于中孔18的内部直径。
中孔18的内壁对称开设有两个滑槽21,滑槽21与内环腔19相连通,连接杆14的俯视横截面尺寸小于滑槽21的内部尺寸,连接杆14活动设置于滑槽21的内部,且在滑槽21的内部滑动。
安装底座1的顶部贯穿开设有安装螺孔22,安装螺孔22的数量有四个,四个安装螺孔22呈环形阵列分布于安装底座1的顶部边缘处。
一种精量农业灌溉装置的PLC控制系统,包括智能控制系统,智能控制系统包括智能控制终端、PLC控制器、监控模块、检测模块、供水系统和灌溉系统;
智能控制终端:用于控制PLC控制器的工作指令,接收PLC控制器发出的信息;
PLC控制器:用于接收智能控制终端发出的指令并实施操作,控制伺服电机11的开启和关闭,控制供水系统和灌溉系统的工作;
供水系统:供水系统还包括供水池、抽水泵和电磁阀,供水池用于一种精量农业灌溉装置的供水,抽水泵由PLC控制器控制工作,电磁阀由PLC控制器控制工作;
灌溉系统:灌溉系统包括喷头9和喷阀7,PLC控制器控制喷阀7的开启和关闭,喷头9用于水源的喷灌作业;
监控模块:用于监控灌溉现场具体数据,并通过PLC控制器传输至智能控制终端方便用户实时观看;
检测模块:检测模块还包括流量计、电表和液位计,流量计安装于供水池的内部,用于检测供水池中的水流数值,液位计安装于供水池的内部,用于检测供水池中的液位数值,电表用于检测所用总耗电量。
本发明的工作原理为:使用时,水源由智能控制终端发出指令给PLC控制器,PLC控制器控制抽水泵抽取供水池内部的水源,水源进入喷灌管道4的内部,经由四个分流管6分流而出,并通过PLC控制器控制打开喷阀7,将水源通过四个喷头9喷出,四个喷头9呈环形阵列分布于圆台5的外表面,且每两个相邻之间的角度为90度,能够使四个喷头9喷出的水源呈扇形状喷出,全方位进行喷灌操作,提高了喷灌范围,由智能控制终端发出指令给PLC控制器,PLC控制器接收指令开启伺服电机11,伺服电机11控制丝杆12转动,丝杆12的转动带动移动块13进行升降移动,移动块13的移动带动连接杆14在滑槽21的内部上下移动,使连接杆14带动喷灌管道4升降移动,从而使两段喷灌管道4之间的橡胶软管10拉伸或者压缩,则能够实现喷灌管道4的升降操作,同时通过滑块17在滑杆16上滑动,能够提供喷灌管道4升降时的稳定性,能够根据农作物来控制喷灌的高度,合理利用水资源灌溉,提高了农作物的灌溉效率和质量,农业灌溉装置有智能控制终端接收信息和发出指令,远程进行监控、检测和控制整体的运行工作,能够实时监控灌溉区域的实时数据情况,并及时做出处理,能够检测供水池中水流大小和用值的多少,能够精量控制灌溉,全程实施智能远程自动化操作,降低了人力和物力,保证农作物的灌溉质量,提高了生产效率,提高了农业灌溉范围内的经济、实用性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种精量农业灌溉装置,其特征在于:包括安装底座(1),所述安装底座(1)的底部设有梯形台(2),所述梯形台(2)的顶部设有套柱(3),所述套柱(3)的内部通过升降组件连接有喷灌管道(4),所述喷灌管道(4)的顶部外周面套设有圆台(5),所述圆台(5)的外周面设有喷灌组件;
所述喷灌组件包括分流管(6)、喷阀(7)、喷淋管(8)和喷头(9),所述圆台(5)套设于喷灌管道(4)的顶部外周面,所述喷灌管道(4)的外周面均连通设置有四个分流管(6),四个所述分流管(6)的一端分别固定连接于四个喷淋管(8)的一端内部,所述分流管(6)的内部均设有喷阀(7),四个所述喷淋管(8)嵌设于圆台(5)的内部,所述喷淋管(8)的另一端均连接有喷头(9);
所述升降组件包括伺服电机(11)、丝杆(12)、移动块(13)、连接杆(14)和固定环(15),所述梯形台(2)的内部设有伺服电机(11),所述伺服电机(11)的驱动端与丝杆(12)的底部固定连接,所述丝杆(12)的外周面螺纹连接有移动块(13),所述移动块(13)的一侧与连接杆(14)的一端固定连接,所述连接杆(14)的另一端贯穿套柱(3)的内壁与固定环(15)的外表面固定连接,所述固定环(15)套设于喷灌管道(4)的外周面。
2.根据权利要求1所述的一种精量农业灌溉装置,其特征在于:所述喷灌管道(4)为两段式结构,两段所述喷灌管道(4)之间固定连接有橡胶软管(10),所述橡胶软管(10)设置于梯形台(2)和套柱(3)的内腔之间,所述橡胶软管(10)的材质为丁腈橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种精量农业灌溉装置,其特征在于:所述喷淋管(8)和分流管(6)的数量均有四个,四个所述喷淋管(8)呈环形阵列分布于圆台(5)的外周面,四个所述喷淋管(8)每两个之间的夹角为九十度,且夹角度数相等。
4.根据权利要求1所述的一种精量农业灌溉装置,其特征在于:所述套柱(3)的内部开设有内环腔(19),所述丝杆(12)活动设置于内环腔(19)的内部,所述内环腔(19)的数量有两个,且呈对称分布于套柱(3)的两侧内部。
5.根据权利要求4所述的一种精量农业灌溉装置,其特征在于:所述内环腔(19)的内部竖直方向固定连接有滑杆(16),所述固定环(15)的另一侧通过连接杆(14)固定连接有滑块(17),所述滑块(17)的顶部贯穿开设有通孔(20),所述滑块(17)套设于滑杆(16)的外周面。
6.根据权利要求5所述的一种精量农业灌溉装置,其特征在于:所述通孔(20)的内部直径大于滑杆(16)的俯视横截面直径,所述套柱(3)的顶部中心处贯穿开设有中孔(18),所述喷灌管道(4)的横截面直径小于中孔(18)的内部直径。
7.根据权利要求6所述的一种精量农业灌溉装置,其特征在于:所述中孔(18)的内壁对称开设有两个滑槽(21),所述滑槽(21)与内环腔(19)相连通,所述连接杆(14)的俯视横截面尺寸小于滑槽(21)的内部尺寸,所述连接杆(14)活动设置于滑槽(21)的内部,且在滑槽(21)的内部滑动。
8.根据权利要求1所述的一种精量农业灌溉装置,其特征在于:所述安装底座(1)的顶部贯穿开设有安装螺孔(22),所述安装螺孔(22)的数量有四个,四个所述安装螺孔(22)呈环形阵列分布于安装底座(1)的顶部边缘处。
9.一种精量农业灌溉装置的PLC控制系统,其特征在于:包括智能控制系统,所述智能控制系统包括智能控制终端、PLC控制器、监控模块、检测模块、供水系统和灌溉系统;
智能控制终端:用于控制PLC控制器的工作指令,接收PLC控制器发出的信息;
PLC控制器:用于接收智能控制终端发出的指令并实施操作,控制伺服电机(11)的开启和关闭,控制供水系统和灌溉系统的工作;
供水系统:所述供水系统还包括供水池、抽水泵和电磁阀,所述供水池用于一种精量农业灌溉装置的供水,所述抽水泵由PLC控制器控制工作,所述电磁阀由PLC控制器控制工作;
灌溉系统:所述灌溉系统包括喷头(9)和喷阀(7),所述PLC控制器控制喷阀(7)的开启和关闭,所述喷头(9)用于水源的喷灌作业;
监控模块:用于监控灌溉现场具体数据,并通过PLC控制器传输至智能控制终端方便用户实时观看;
检测模块:所述检测模块还包括流量计、电表和液位计,所述流量计安装于供水池的内部,用于检测供水池中的水流数值,所述液位计安装于供水池的内部,用于检测供水池中的液位数值,所述电表用于检测所用总耗电量。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20221011 |